DE4437118A1 - Base paper for decorative coating systems - Google Patents

Base paper for decorative coating systems

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Basispapier für deko­ rative Beschichtungssysteme insbesondere Schichtpreßstoffe, Dekorfolien und Vorimprägnate.The present invention relates to a base paper for decoration rative coating systems, in particular laminates, Decorative films and prepregs.

Schichtpreßstoffe sind Laminate, die durch Verpressen mehre­ rer imprägnierter, aufeinander geschichteter Papiere entste­ hen und die im allgemeinen eine Melaminharz- oder Polyester­ harzoberfläche aufweisen. Diese kann aus einer oder mehreren Schichten bestehen und auf verschiedenen Unterlagen verankert sein. Das klassische Laminat besteht nur aus Papier und Harz, wobei die dickenbestimmende Unterlage aus phenolgetränkten Kraftpapieren besteht. Es ist aber auch bekannt, verschiedene Holzmaterialien als Unterschichten zu verwenden. Hierfür wer­ den beispielsweise Hartfaser- und Holzspanplatten sowie Sperrholz eingesetzt.Laminates are laminates that increase by pressing rer impregnated, stacked papers hen and which is generally a melamine resin or polyester have resin surface. This can consist of one or more Layers exist and are anchored on various documents his. The classic laminate consists only of paper and resin, the thickness-determining base made of phenol-soaked Kraft papers exist. But it is also known to be various Use wood materials as underlayers. For who the hardboard and chipboard, for example, and Plywood used.

Papierlaminate bestehen im allgemeinen aus melaminbeharztem, transparentem Overlay-Papier, melaminbeharztem, gefärbtem und/oder bedrucktem Dekorpapier, melaminbeharztem, opakem Barrierepapier und phenolbeharztem Kraftpapier.Paper laminates generally consist of melamine resin transparent overlay paper, melamine-coated, colored and / or printed decorative paper, melamine-coated, opaque Barrier paper and phenolic resin-coated kraft paper.

Kombinierte Laminate bestehen üblicherweise aus Overlay-Pa­ pier, Dekorpapier, Barrierepapier oder Kraftpapier und Hartfaser- oder Spanplatten.Combined laminates usually consist of overlay Pa pier, decorative paper, barrier paper or kraft paper and Hardboard or chipboard.

Barrierepapiere werden als Sperrschichten zwischen den Phe­ nolpapieren und der Dekoroberschicht eingesetzt, um das Durchscheinen der braunen Kernschicht sowie das Durchdringen von Phenolharz in die Dekorschicht zu verhindern. Sie werden aus hochgebleichten Sulfat- oder Sulfitzellstoffen herge­ stellt, wobei neben guter Naßfestigkeit und Saugfestigkeit auch eine sehr gute Opazität verlangt wird. Barrier papers are used as barrier layers between the phe nolpapien and the decorative top layer used to the Shining through the brown core layer and penetrating of phenolic resin in the decorative layer to prevent it. you will be from bleached sulphate or sulphite pulp provides, besides good wet strength and suction strength very good opacity is also required.  

Übliche Dekorpapiere werden aus hochweißem Sulfatzellstoff höchster Reinheit hergestellt. Es werden an die Dekorpapiere eine ganze Reihe spezieller Anforderungen gestellt. Hierzu gehören:Usual decor papers are made from bright white sulfate pulp of the highest purity. It will be on the decor papers a whole series of special requirements. For this belong:

  • - hohe Opazität, um eine bessere Abdeckung der Unterlage zu gewährleisten,- High opacity to better cover the pad to guarantee,
  • - gleichmäßige Formation und Granimatur zur Gewährleistung von gleichmäßiger Harzaufnahme,- Uniform formation and granulation to ensure of even resin absorption,
  • - hohe Reinheit und Gleichmäßigkeit der Farbe zur Gewähr­ leistung einer guten Reproduzierbarkeit des später auf das Dekorpapier aufgedruckten Musters,- High purity and uniformity of the color to guarantee performance of a good reproducibility of the later the decorative paper of the printed pattern,
  • - hohe Lichtbeständigkeit,- high lightfastness,
  • - hohe Naßfestigkeit zur Gewährleistung eines reibungs­ losen Imprägniervorganges,- High wet strength to ensure friction loose impregnation process,
  • - entsprechende Saugfähigkeit zur Erlangung des erforder­ lichen Harzsättigungsgrades.- appropriate absorbency to achieve the required degree of resin saturation.

Um alle oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen, müssen bei der Herstellung dieser Papiere hochwertige Rohmaterialien, Füllstoffe und Hilfsstoffe eingesetzt sowie entsprechende Produktionsbedingungen eingehalten werden. In order to meet all the requirements mentioned above, at the production of these papers high quality raw materials, Fillers and auxiliaries used as well as corresponding Production conditions are met.  

Die für Dekorpapiere so wichtige Opazität wird durch hohe Füllstoffanteile erreicht. Als Füllstoffe eignen sich Weiß­ pigmente wie Zinksulfid und Titandioxid. Aber auch andere Füllstoffe, wie Calciumcarbonat können eingesetzt werden. Zinksulfid verleiht dem Papier eine ausgezeichnete Lichtecht­ heit (Lichtbeständigkeit). Neben seiner relativ schlechten Retention im Papier besteht jedoch zusätzlich die Gefahr der Zersetzung unter Schwefelwasserstoffabspaltung bei den übli­ chen sauren pH-Verhältnissen im Papierstoff.The opacity, which is so important for decor papers, is due to high Filler proportions reached. White is suitable as filler pigments such as zinc sulfide and titanium dioxide. But others too Fillers such as calcium carbonate can be used. Zinc sulfide gives the paper excellent lightfastness unit (lightfastness). Besides its relatively bad However, there is an additional risk of retention in paper Decomposition with elimination of hydrogen sulfide in the usual acidic pH conditions in the paper stock.

Von den verschiedenen Titandioxidpigmenten eignet sich der Rutiltyp besonders gut. Der Nachteil dabei ist sein hoher Preis. Bei TiO₂-Gehalten bis zu 45 Gew.-% im Dekorpapier ist es deswegen besonders wichtig, eine maximale Retention des Pigments zu gewährleisten.Of the various titanium dioxide pigments, the Rutile type particularly good. The downside is its high Price. With TiO₂ contents up to 45% by weight in the decorative paper it is therefore particularly important to ensure maximum retention of the Ensure pigments.

Um eine gute Retention der Füllstoffe zu erreichen, werden der Papiermasse verschiedene Retentionsmittel zugegeben. Zu solchen Retentionsmitteln gehören beispielsweise Poly­ acrylamid (Khim. Pererabotka Drev. Ref. Inform. no. 12: 9-10, 1967) und Polycarbonsäuren.In order to achieve good retention of the fillers various retention aids were added to the pulp. To such retention agents include, for example, poly acrylamide (Khim. Pererabotka Drev. Ref. Inform. no. 12: 9-10, 1967) and polycarboxylic acids.

Die bekannten Papiere für Schichtpreßstoffe sind bezüglich der an sie gestellten Anforderungen immer noch verbesserungs­ fähig. Dies gilt auch für den Weißgrad Opazität und Lichtbe­ ständigkeit.The known papers for laminates are related the requirements placed on them are still improving able to. This also applies to the whiteness of opacity and light constancy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Basispapier für dekorative Beschichtungssysteme zu schaffen, das hervor­ ragende Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf Opazität und Lichtbeständigkeit, aufweist. The object of the present invention is a base paper for decorative coating systems to create that excellent properties, especially with regard to opacity and lightfastness.  

Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Basispapiers für dekorative Beschichtungssysteme vorzuschlagen, nach dem die eingangs beschriebenen Eigenschaften verbessert und eine bessere Retention des Füllstoffs erreicht werden können.In addition, it is an object of the invention to provide a method for the production of a base paper for decorative Propose coating systems according to which the entry described properties improved and better Retention of the filler can be achieved.

Unter dem Begriff "dekorative Beschichtungssysteme" werden im Rahmen der Erfindung sowohl Schichtpreßstoffe wie Dekorpapie­ re und Barrierepapiere als auch Dekorfolien und Vorimprägnate verstanden.Under the term "decorative coating systems" in Within the scope of the invention, both laminated materials and decorative paper re and barrier papers as well as decorative foils and prepregs Roger that.

Die Aufgabe wird durch ein Basispapier gelöst, das aus einer Papiermasse gebildet ist, die zusätzlich zu wenigstens einem Füllstoff und einem naßfest machenden kationischen Harz anio­ nische anorganische Partikeln enthält.The task is solved by a base paper that consists of a Paper pulp is formed, in addition to at least one Filler and a wet-strengthening cationic resin anio contains African inorganic particles.

Die anionischen anorganischen Partikeln können insbesondere aus der Gruppe der kolloidalen Kieselsäure, der kolloidalen aluminiummodifizierten Kieselsäure oder des kolloidalen na­ trium- oder aluminiummodifizierten Silikats ausgewählt wer­ den.The anionic inorganic particles can in particular from the group of colloidal silica, colloidal aluminum-modified silica or the colloidal na trium- or aluminum-modified silicate selected the.

Die Menge der anionischen anorganischen Partikeln in der Pa­ piermasse kann in einer besonderen Ausgestaltung der Erfin­ dung bis zu 0,5 Gew.-% betragen. Besonders bevorzugt ist der Mengenbereich 0,01 bis 0,25 Gew.-%. Die Mengenangaben beziehen sich auf den Zellstoffaseranteil.The amount of anionic inorganic particles in the Pa In a special embodiment of the inferior be up to 0.5 wt .-%. The is particularly preferred Quantity range 0.01 to 0.25 wt .-%. Obtain the quantities on the pulp fiber content.

Als Füllstoff eignen sich beispielsweise Titandioxid, Zink­ sulfid, Calciumcarbonat, Kaolin (China-Clay), Talkum oder Mi­ schungen daraus. For example, titanium dioxide and zinc are suitable as fillers sulfide, calcium carbonate, kaolin (china clay), talc or mi made from it.  

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein mit Al₂O₃ oberflächenbehandeltes Rutil-Titandioxid einge­ setzt.In a preferred embodiment of the invention, a with Al₂O₃ surface-treated rutile titanium dioxide puts.

Die Menge des Titandioxids in der Papiermasse beträgt zwi­ schen 1 bis 55 Gew.-%, insbesondere aber 25 bis 45 Gew.-%.The amount of titanium dioxide in the pulp is between two 1 to 55 wt .-%, but in particular 25 to 45 wt .-%.

Als Naßfestmittel können Melamin-Formaldehyd-Harze, Polyamin- oder Polyamidderivate in Mengen von 0,3 bis 2 Gew.-% einge­ setzt werden.Melamine-formaldehyde resins, polyamine resins or Polyamide derivatives in amounts of 0.3 to 2 wt .-% be set.

In der Papiermasse können zusätzlich auch noch andere Stoffe wie organische und anorganische Buntpigmente und Farbstoffe, optische Aufheller und Dispergiermittel enthalten sein.Other substances can also be added to the paper pulp such as organic and inorganic colored pigments and dyes, Optical brighteners and dispersants can be included.

Die erfindungsgemäßen Basispapiere werden in bekannter Weise mit Hilfe einer Papiermaschine in einem Grammaturbereich von 50 bis 200 g/m² hergestellt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die verschiedenen Komponenten in unter­ schiedlicher Reihenfolge und an verschiedenen dem Papierher­ steller bekannten Stellen der Zellstoffsuspension zugefügt werden. Im Hinblick auf die Erzielung optimaler Ergebnisse werden bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die anionischen anorganischen Partikeln dem sogenannten Dünn­ stoff vor dem Stoffauflauf zugeführt.The base papers according to the invention are made in a known manner with the help of a paper machine in a grammage range of 50 to 200 g / m² manufactured. Within the scope of the invention The various components can be found in below different order and different from the paper Known places added the pulp suspension will. With a view to achieving optimal results are in a preferred embodiment of the invention the anionic inorganic particles the so-called thin feed before the headbox.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen näher er­ läutert. The invention is illustrated in the following examples purifies.  

Beispiel 1 und 2Examples 1 and 2

Eine Mischung aus 80 Gew.-% Laubholz-Sulfatzellstoff und 20 Gew.-% Nadelholz-Sulfatzellstoff wurde bei einer Stoffdichte von 4% bis zu einem Mahlgrad von 38° SR gemahlen. Der Zell­ stoffsuspension wurden dann Stoffe entsprechend Tabelle 1 zu­ gesetzt und daraus ein ca. 70 g/m² schweres Basispapier ge­ fertigt.A mixture of 80% by weight hardwood sulfate pulp and 20 % By weight softwood sulfate pulp was at a consistency from 4% to a grinding degree of 38 ° SR. The cell Substance suspension then became substances according to Table 1 set and a base paper weighing approx. 70 g / m² manufactures.

Tabelle 1 Table 1

Die Versuche wurden auch mit anderen Zellstoffsuspensionen durchgeführt. Der erfindungsgemäße Effekt wurde auch hier be­ stätigt.The experiments were also carried out with other pulp suspensions carried out. The effect according to the invention was also here confirms.

Versuchsbeispiele V1-V3Experimental examples V1-V3

Einer Zellstoffsuspension wie in den Beispielen 1 und 2 wur­ den folgende Stoffe zugesetzt:A pulp suspension as in Examples 1 and 2 was added to the following substances:

Tabelle 2 Table 2

Prüfung der gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten BasispapiereTesting of according to the examples and comparative examples manufactured base papers

Von den gefertigten Papierproben wurde jeweils ein Teil un­ behandelt belassen und geprüft, ein anderer Teil wurde in be­ kannter Weise mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert, zu entsprechenden Schichtstoff-Mustern verpreßt (1 Lage imprägniertes Basispapier, 4 Lagen Phenolpapier, 1 Lage Ge­ genzug, 140°C, 900 N/cm²) und untersucht.A part of each of the paper samples produced was removed left treated and checked, another part was in be known impregnated with melamine-formaldehyde resin appropriate laminate patterns pressed (1 layer impregnated base paper, 4 layers of phenolic paper, 1 layer of Ge pull, 140 ° C, 900 N / cm²) and examined.

Zur Bewertung wurden folgende Prüfverfahren herangezogen:The following test methods were used for the evaluation:

Retention (%)Retention (%)

Die Retention wurde nach der von der Fa. Paper Research Mate­ rials, Inc. entwickelten "Britt" Dynamic Drainage Jahr Me­ thode (DDJ-Methode) ermittelt. Die Prüfung wurde an unbe­ handelten Papieren vorgenommen.The retention was based on that of Paper Research Mate rials, Inc. developed "Britt" Dynamic Drainage Year Me method (DDJ method). The test was carried out on traded papers made.

LichtechtheitstestLight fastness test

Die Schichtstoffmuster (4,5 × 10 cm) wurden mit Hilfe eines Xenon-Hochdruckstrahlers (150 000 Lux) für die Dauer von 96 Stunden einer Bestrahlung mit einem Hell-Dunkelwechsel 1 : 1 ausgesetzt. Zur Begutachtung der Lichtechtheit wurde an den Schichtstoffmustern die Helligkeit L nach DIN 6174 vor und nach dem Xenon-Text gemessen. Je größer der Zahlenwert L ist, desto höher ist die Helligkeit.The laminate samples (4.5 × 10 cm) were made using a Xenon high-pressure lamps (150,000 lux) for a duration of 96 Hours of irradiation with a light / dark change 1: 1 exposed. To assess lightfastness, the Laminate samples the brightness L according to DIN 6174 before and measured according to the xenon text. The larger the numerical value L is, the higher the brightness.

Die Helligkeitsmessung erfolgte mit Hilfe des Elephro 2000 Farbmeßgeräts (Fa. Data Color). The brightness was measured using the Elephro 2000 Color measuring device (Data Color).  

Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist die Lichtstabilität (L) bei den erfindungsgemäßen Basispapieren höher als in den Papieren ohne Zusatz von anionischen anorganischen Partikeln (V1) oder in Papieren mit üblichen Retentionsmitteln (V2, V3).The test results are summarized in Table 3. How the table shows the light stability (L) at the base papers according to the invention higher than in the papers without the addition of anionic inorganic particles (V1) or in papers with common retention aids (V2, V3).

Auch eine Erhöhung der Gesamtretention und dadurch ein besse­ rer Nutzungsgrad des Füllstoffs und eine daraus folgende sauberere Kreislaufführung kann bei der erfindungsgemäßen Papierherstellung erreicht werden. Also an increase in total retention and thereby a better one The degree of utilization of the filler and a resulting one cleaner circulation can be with the invention Papermaking can be achieved.  

Tabelle 3 Table 3

Prüfergebnisse Test results

Claims (10)

1. Basispapier für dekorative Beschichtungssysteme, das aus einer Papiermasse gebildet ist, die neben Cellulosefasern wenigstens einen Füllstoff und ein naßfest machendes katio­ nisches Harz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier­ masse zusätzlich anionische anorganische Partikeln enthält.1. base paper for decorative coating systems, which is formed from a paper pulp, which contains at least one filler and a wet-strengthening katio African resin in addition to cellulose fibers, characterized in that the paper pulp additionally contains anionic inorganic particles. 2. Basispapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anionischen anorganischen Partikeln eine kolloidale Kie­ selsäure, eine kolloidale aluminiummodifizierte Kieselsäure oder ein natrium- oder aluminiummodifiziertes Silikat sind.2. Base paper according to claim 1, characterized in that the anionic inorganic particles a colloidal kie silica, a colloidal aluminum-modified silica or are a sodium or aluminum modified silicate. 3. Basispapier nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Menge der anionischen anorganischen Partikeln bis 0,5 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 0,25 Gew.-%, beträgt, be­ zogen auf den Zellstoffaseranteil.3. Base paper according to claim 1 and 2, characterized net that the amount of anionic inorganic particles is up to 0.5% by weight, in particular 0.01 to 0.25% by weight, be moved to the pulp fiber content. 4. Basispapier nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Füllstoff Titandioxid, Calciumcarbonat, Kaolin, China-Clay, Talkum oder eine Mischung daraus ist.4. Base paper according to claim 1 to 3, characterized net that the filler titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, China clay, talc or a mixture thereof. 5. Basispapier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Titandioxids in der Papiermasse zwischen 1 bis 55 Gew.-%, insbesondere 25 bis 45 Gew.-%, beträgt. 5. base paper according to claim 4, characterized in that the amount of titanium dioxide in the pulp between 1 to 55 wt .-%, in particular 25 to 45 wt .-%, is.   6. Verfahren zur Herstellung eines Basispapiers für dekora­ tive Beschichtungssysteme aus einer Zellstoff, Füllstoff, we­ nigstens ein naßfest machendes kationisches Harz sowie gege­ benenfalls weitere Zusatzstoffe enthaltenden Papierstoffsus­ pension, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierstoffsuspen­ sion anionische anorganische Partikeln zugesetzt werden und aus dieser Suspension ein Papier gefertigt wird.6. Process for producing a base paper for dekora tive coating systems from a pulp, filler, we at least a wet-strengthening cationic resin and counter if necessary, further paper material containing additives pension, characterized in that the pulp suspension ionic inorganic particles are added and a paper is made from this suspension. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Titandioxid, Calciumcarbonat, Kaolin, China- Clay, Talkum oder eine Mischung daraus ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the filler titanium dioxide, calcium carbonate, kaolin, china Clay, talc or a mixture of these. 8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die anionischen anorganischen Partikeln eine kolloidale Kieselsäure, eine kolloidale aluminiummodifizierte Kiesel­ säure oder ein kolloidales natrium- oder aluminiummodifizier­ tes Silikat sind.8. The method according to claim 6 and 7, characterized in that the anionic inorganic particles are colloidal Silica, a colloidal aluminum modified silica acid or a colloidal sodium or aluminum modifier are silicate. 9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die anionischen anorganischen Partikeln im Dünnstoff und/oder kurz vor dem Stoffauflauf zugesetzt werden.9. The method according to claim 6 to 8, characterized in that the anionic inorganic particles in the thin material and / or added shortly before the headbox. 10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die anionischen anorganischen Partikeln im Dickstoff zu­ gesetzt werden.10. The method according to claim 6 to 8, characterized in that the anionic inorganic particles in the thick matter too be set.
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